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基于FPGA的时序脉冲生成器的设计.pdf

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简介：
本文档探讨了在FPGA平台上设计和实现一种高效的时序脉冲生成器的方法，详细描述了设计方案、硬件架构以及性能测试结果。 《基于FPGA的时序脉冲发生器设计》这篇文档详细介绍了如何利用现场可编程门阵列（FPGA）技术来构建一个高效的时序脉冲生成系统。该设计涵盖了从硬件架构选择到软件配置的具体步骤，旨在为电子工程领域的研究人员和工程师提供一种灵活且强大的解决方案，适用于各种需要精确时间控制的应用场景中。

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  • 基于FPGA的时序脉冲生成器的设计.pdf
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    本文档探讨了在FPGA平台上设计和实现一种高效的时序脉冲生成器的方法，详细描述了设计方案、硬件架构以及性能测试结果。 《基于FPGA的时序脉冲发生器设计》这篇文档详细介绍了如何利用现场可编程门阵列（FPGA）技术来构建一个高效的时序脉冲生成系统。该设计涵盖了从硬件架构选择到软件配置的具体步骤，旨在为电子工程领域的研究人员和工程师提供一种灵活且强大的解决方案，适用于各种需要精确时间控制的应用场景中。
     
  • 基于FPGA的脉冲信号生成器的设计
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    本设计探讨了基于FPGA技术的脉冲信号生成器的实现方法，详细介绍了硬件架构和软件算法，展示了高效、灵活的脉冲信号产生能力。 本实验采用FPGA技术，基于Altera Cyclone2 EP2C5T144C8芯片设计了一款简易脉冲信号发生器。该设备能够生成周期在1微秒至10毫秒之间、脉宽范围为0.1微秒到周期减去0.1微秒的脉冲信号，时间分辨率为0.1微秒，并且可以同时输出正弦波信号。 实验中的输出模式包括连续触发和单次手动预置数（可设置从0至9）触发。此外，设备还具备显示周期、脉宽以及触发次数的功能。 通过使用FPGA计数器来实现电路设计简化了整体结构并提高了精度，同时降低了功耗及资源成本。
     
  • 基于LabVIEW的多通道时序控制脉冲生成器设计
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    本项目旨在设计一种基于LabVIEW软件的多通道时序控制脉冲生成器，适用于科研实验中对复杂时序信号的需求。通过图形化编程界面实现灵活高效的脉冲序列设定与输出，为用户提供便捷的操作体验和精确可靠的测试结果。 在过程控制和自动测量领域，时常需要利用各种时序控制脉冲来激活或停止不同的控制系统与功能模块的工作。传统上，这些时序脉冲信号的生成通常通过硬件方式实现，在早期多采用计数器和寄存器进行设计；然而到了近年，则普遍转向使用可编程逻辑器件（FPGA）或数字信号处理器（DSP）。尽管如此，基于硬件的传统方法存在一些局限性：如仪器功能单一、输出通道数量有限、参数调节不便以及难以升级等问题。相比之下，采用LabVIEW平台的“虚拟仪器”概念设计制作出的时序脉冲发生器则具备界面直观易用、多功能集成、便于调整参数及易于迭代更新等显著优势。
     
  • 基于FPGA的雷达脉冲信号生成器设计-论文
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    本文介绍了基于FPGA技术实现的雷达脉冲信号生成器的设计方案，详细探讨了硬件架构、逻辑电路及软件算法，并通过实验验证其性能。 在探讨基于FPGA的雷达脉冲信号发生器的设计之前，需要先了解雷达系统的基本工作原理及脉冲信号的特点。雷达通过发射电磁波并接收由目标反射回来的回波来探测物体的位置、速度及其他特性。雷达脉冲信号指的是高频电磁波以脉冲形式出现，在空间中周期性地从高电平突变至低电平再返回的过程。 现代电子对抗技术对雷达系统提出了更高的要求，需要处理多种类型的信号且性能需求日益提高。因此，设计出高性能的雷达脉冲信号发生器对于提升整个雷达系统的效能至关重要。 FPGA（现场可编程门阵列）是一种新型数字电子系统技术，它允许设计师通过软件编程在硬件上实现各种逻辑功能，具有设计周期短、易于实现实用性高和能够处理复杂任务等优点。这些特性使得FPGA广泛应用于雷达信号发生器的设计中。 在利用FPGA设计雷达脉冲信号发生器时，需要熟悉常见雷达脉冲信号的特性和参数，包括连续波（CW）脉冲、调频连续波（FMCW）脉冲和线性调频脉冲（LFM）。这些不同的脉冲类型有不同的重复频率、宽度及峰值功率等特性，并对探测距离分辨率与速度分辨率具有直接影响。 本段落提出的设计方案旨在克服传统雷达信号发生器只能产生单一类型的限制，通过采用FPGA技术同时生成多部非相参雷达视频信号。所谓非相参雷达信号是指各雷达之间不存在固定的相位关系，各自独立地发出不同的脉冲序列，在电子对抗环境中能更有效地迷惑对手。 伊志勇和刘雨的研究展示了一种新颖的设计思路：利用FPGA可以实现16个不同非相干雷达信号的同时输出。这种多通道设计极大地提高了对复杂战场环境的适应性和真实度测试的能力，满足了复杂的现代雷达信号处理需求。 该设计方案的核心优势在于其快速运行、简单的实施过程、紧凑体积和低成本特性。这些优点使得设备能够迅速切换不同的工作模式以模拟实际战斗中的变化；简化的设计流程有利于加快产品开发周期；较小的尺寸便于携带与部署；低廉的成本为科研及实用应用提供了可能。 基于FPGA设计的雷达脉冲信号发生器充分展示了该技术在信号生成领域的强大潜力，提供给雷达工程师一种高效、经济且性能卓越的选择。随着电子技术和FPGA的进步，未来的雷达脉冲信号发生器将具备更强的功能和更高的效率，为推动雷达技术创新做出贡献。
     
  • 基于FPGA的电磁超声脉冲信号生成器设计-论文
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    本文档详细介绍了针对电磁超声技术开发的一种基于FPGA平台的脉冲信号发生装置的设计方案。通过优化算法和硬件配置，实现了高效稳定的超声波信号产生功能，为非接触式材料检测提供了新的解决方案和技术支持。 电磁超声检测技术（EMAT）是一种利用电磁原理产生的超声波对材料进行无损检测的技术。与传统的压电式超声检测方法相比，它无需使用耦合剂，并且可以实现非接触性检测，在高温高压等特殊环境中也能正常工作，因此具有重要的应用价值。 EMAT检测系统主要包括三个部分：激励源、EMAT传感器和接收信号处理系统。其中，EMAT传感器包括激励探头和接收探头，通过电磁感应产生超声波，并接收回波信号。该技术的原理是利用高频线圈中的高压脉冲电流在外部偏置磁场的作用下，在被测工件表面或内部生成超声波。 激励源作为EMAT检测系统的核心模块之一，其输出信号的质量直接影响到整个系统的性能和精度要求。为了满足这些需求，现有的基于PWM技术设计的脉冲式信号发生器存在一些问题，例如信号失真、谐波大以及初始相位不稳定等缺点，这些问题影响了信噪比及工作效率。 为解决上述挑战，本研究采用了FPGA（现场可编程门阵列）技术来合成正弦脉冲信号。利用这种高度集成化和灵活配置的集成电路可以设计出高性能电磁超声激励源系统，并且能够有效提高换能效率，从而优化EMAT检测效果。 该设计方案包括多个关键环节：首先是通过硬件语言在FPGA上实现脉冲信号生成；其次是数字到模拟转换（DA）过程；然后是滤波和放大电路的设计，其中包括功率放大及阻抗匹配等。整个系统具备调整频率、初始相位以及占空比的能力，从而能够输出满足EMAT要求的高质量脉冲正弦信号。 基于FPGA技术开发出的电磁超声激励源不仅符合了EMAT检测系统的标准需求，并且由于其高度集成化的特性使得设计更加便携化。这为研制可携带式电磁超声探测设备提供了重要参考依据。 在电磁超声检测领域，高质量的激励源是保证系统性能的关键因素之一。本研究的目标在于开发一种高效可靠的电磁超声激励源系统，核心部分即基于FPGA技术实现正弦脉冲信号发生器的设计与制造。通过这种方法可以显著提高EMAT系统的整体效能，并确保其具有更高的灵敏度和准确性。 未来的研究者们还可以在此基础上进一步优化改进该设计，例如提升内部算法性能或结合更多自动化智能化元素来满足工业科研领域日益增长的需求。这些努力将有助于电磁超声检测技术在未来更广泛的应用中发挥更大的作用。
     
  • 脉冲信号生成器的设计
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    本项目致力于设计一款高效、灵活的脉冲信号生成器，旨在满足各类电子实验与测试的需求。通过优化电路结构和算法，实现对脉冲宽度、频率等参数的精确控制，广泛应用于科研及教学领域。 信号发生器又称作信号源或振荡器，在生产实践和技术领域中有广泛的应用。各种波形曲线都可以用三角函数方程式来描述。能够产生多种波形（如三角波、锯齿波、矩形波及正弦波）的电路被称为信号发生器，其中函数信号发生器在实验和设备检测中具有非常广泛的用途。例如，在通信、广播以及电视系统中，需要射频发射时，这里的射频就是载波，用于传输音频或视频信号；因此就需要能够产生高频振荡的装置。而在工业、农业及生物医学等领域内，则需要各种不同功率大小与频率高低的振荡器。
     
  • 基于AD9851的高频高压脉冲生成器的设计
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    本设计采用AD9851芯片，实现了一种能够产生高频高压脉冲信号的装置。该系统结构简洁、性能稳定，适用于多种电子测试场景。 当前脉冲发生器中的脉冲形成器件主要采用火花气隙(spark gap)和高压电子开关(high voltage switch)。然而，使用火花气隙作为脉冲形成器件存在诸多缺点：(1)当电压低于1kV时，机械和电气性能不稳定；因此对于2kV以下的试验电压需要通过分压器来实现。(2)在采用固定调节火花气隙的发生器中，难以再现脉冲群内单个脉冲高达10kHz到100KHz的实际重复频率。随着技术进步特别是高速高压电子开关的应用，将脉冲重复频率提高至5kHz和100kHz成为可能；而使用直接数字合成芯片(DDS)生成的脉冲则能实现更高的单一脉冲频率达到10MHz。
     
  • 基于89C51单片机的定时器脉冲生成程序（汇编）
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    本项目利用89C51单片机编写汇编语言程序，实现定时器产生精确脉冲信号的功能。通过合理配置定时器参数，可灵活控制脉冲宽度和频率。适用于工业自动化、智能家居等领域。 使用汇编语言编写51单片机内部定时器产生脉冲的程序，并附上详细注释以帮助自学。
     
  • 基于FPGA的混沌序列生成器设计.pdf
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    本文介绍了基于FPGA技术实现的一种高效混沌序列生成器的设计方法，探讨了其在信息安全领域的应用潜力。通过理论分析与实验验证，展示了该方案的有效性和优越性。 本段落档介绍了基于FPGA的混沌序列发生器的设计。该设计利用了现场可编程门阵列（FPGA）技术来生成具有复杂特性的混沌序列，适用于信息安全、通信等领域的需求。通过优化硬件结构，实现了高效且灵活的随机数生成方案。文档详细描述了系统架构、实现方法及实验结果分析等内容，为相关领域的研究与应用提供了有价值的参考。